DE2746476A1 - Lifting piston IC engine - has twin piston rods to reduce wear and noise and increase efficiency - Google Patents
Lifting piston IC engine - has twin piston rods to reduce wear and noise and increase efficiencyInfo
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- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B7/00—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
Abstract
Description
Hubkolbenmotor, insbesonders BrennkraftmaschineReciprocating engine, especially internal combustion engine
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hubkolbenmotor, insbesondere Brennkraftmaschine, in verschiedenen Ausführungen. Das Erfindungsprinzip ist in Fig. 1 - 6 dargestellt.The invention relates to a reciprocating engine, in particular Internal combustion engine, in various designs. The principle of the invention is in Figs. 1-6 are shown.
Bei den bekannten Hubkolbenmotoren werden bei der Verbrennung des Kraftstoffes im Zylinder bei der Hin- und Herbewegung des Kolbens Seitendrücke vom Kolben auf die Zylinderwand ausgeübt. Dadurch entsteht eine hohe Reibung, eine abnorm schnelle und einseitige Abnützung bzw. Verschleiß des Zylinders, der Kolbenringe und Kolben. Ferner ist der Kolben bei der Ilin- und Herbewegung Kippbawegunoen unterworfen, was zu Geräuschen im Motor führt. Es entsteht im Zylinder eine Ovalität und somit eine Undichtheit zwischen Kolbenring und Zylindur. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Motors erheblich verschlechtert. Die unsymmetrische Anordnung vom Kolben übor ein Pleuel zu dem Kurbelzapfen beeinflußt die Wirkungsweise des Motors negativ. Dieser Motor hat noch keine vollendete Reife erlangt.In the known reciprocating engines, the combustion of the Fuel in the cylinder with the reciprocating movement of the piston side pressures from Piston exerted on the cylinder wall. This creates a high level of friction, an abnormal one rapid and one-sided wear and tear of the cylinder, the piston rings and piston. Furthermore, the piston is subject to tilting bawegunoen when moving in and around, which leads to noises in the engine. An ovality is created in the cylinder and thus a leak between the piston ring and cylinder barrel. This increases the efficiency of the engine deteriorated significantly. The asymmetrical arrangement of the piston over a connecting rod to the crank pin has a negative effect on the operation of the engine. This engine has not yet reached full maturity.
Es stellte sich daher die Aufgabe, eine Konstruktion zu finden, bei der die negativen Erscheinungen ausgeschaltet sind.The task was therefore to find a construction which eliminates the negative phenomena.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß bei dem Motor Fiq. 1 zuei Kurbelwellen (1), die parallel zueinander angeordnet sind, verwendet werden. Der Kolben (3) hat zwei Pleuel (2). Durch diese Konstruktion ist der Kolben bei der Hin- und Herbewegung kein Seitendruck ausgesetzt, da er durch den Druck des verbrannten Kraftstoff-Luftgemisches stets in axialer Richtung wirkt. Die Kift der beiden Pleuel hebt sich am Kolben gegenseitig uf. Dadurch erhält weder der Kolbenring (5) bzw. der Kolben (5) noch der Zylinder (9) eine Ovalität. Der Wirkungsgrad des Motors wird dadurch wersentlich erhöht. Die zwei Pie@el bewegen sich immer mit der gleichen Geschwindigkeit, da die Kurbellellen (1) stirnseitig durch je zwei Stirnzahnräder (4) kraftschlüssig miteinander verbunden sind und sich synchron entgegengesetzt zueinander drehen. Die Zahnräder (4) können gleichzeitig als Schuungscheiben dienen. Die Zahnräder bewegen sich in Pfeilrichtung (10, 11) oder in entgegengesetzter Richtung. Jedes Pleuel ist am Kolben (3) für sich gelagert (7), Schnitt C - D.The solution to this problem is according to the invention that in the Engine fiq. 1 zuei crankshafts (1), which are arranged parallel to each other, used will. The piston (3) has two connecting rods (2). This design makes the piston No side pressure is exposed during the back and forth movement, as it is caused by the pressure of the burned fuel-air mixture always acts in the axial direction. The Kift of the two connecting rods lift each other up on the piston. As a result, neither the piston ring receives (5) or the piston (5) nor the cylinder (9) has an ovality. The efficiency of the Motor is increased by person. The two Pie @ el always move with the same speed, as the crankshafts (1) have two spur gears on each end (4) frictionally with each other connected and synchronized rotate opposite to each other. The gears (4) can be used as Schuung disks at the same time to serve. The gears move in the direction of the arrow (10, 11) or in the opposite direction Direction. Each connecting rod is supported by itself on the piston (3) (7), section C - D.
Wenn der größte Kolbendurchmesser in etwa in der Linie der Lagerungen (7) liegt, dann wird der <olben (3) vom Zylinder (9) exakt geführt. Der Kolben ist somit keinem Zuangslauf durch die zwei Kurbeluellon (1) und zwei Pleuel (2) unteruorfen, da er sich in den vier Lagerungen (7, 12) in vertikaler Richtung bewegen läßt und dabei eine kleine Schwenkbewegung macht. Eine Uberbestimmung ist im System nicht vorhanden.When the largest piston diameter is roughly in line with the bearings (7), then the piston (3) is guided exactly by the cylinder (9). The piston is therefore not an access run through the two crank shafts (1) and two connecting rods (2) subjected, as he move in the four bearings (7, 12) in the vertical direction lets and makes a small swivel movement. Over-determination is in the system unavailable.
Die Mitte der zwei Kurbeluellen (1) braucht somit nicht in der Achse des Zylinders (9) zu liegen. Die Fertigung wird dadurch erleichtert. Der Zylinder (9) ält das Kolbengewicht und einen Teil des Cewichtes der Pleuel (2). Der größte Durchmesser am Kolben darf nur entweder vor dem Kolbenring (5) oder zwischen dem Kolbenring (5) und dem Ölabstreifring (6) odr nach dem Ölabstreifring (6) sein. Sowohl der größte Kolbendurchmesser, Kolbenring (S) und dlabstreifring (6) müssen am Außendurchmesser abgerundet sein. Eine Kugelform wäre die beste Abrundung.The center of the two crankshafts (1) therefore does not need to be in the axis of the cylinder (9) to lie. This makes production easier. The cylinder (9) the piston weight and part of the weight of the connecting rod (2). The biggest The diameter of the piston may only be either in front of the piston ring (5) or between the Be the piston ring (5) and the oil control ring (6) or after the oil control ring (6). Both the largest piston diameter, piston ring (S) and oil scraper ring (6) must be rounded on the outside diameter. A spherical shape would be the best rounding.
Durch die geringe Reibleistung im Zylinder (9) würde zusätzlich die Wärmebelastung verringert. Der größte Kolbendurchmesser kann ein kleines Spiel zur Zylinderwand haben. Ein einziger eingesetzter Kolbenring (5) in dem Kolben (3) würde zur Abdichtung und zum Abstreifen des Öles von der Zylinderlaufbahn ausreichen, denn eine Linienberührung zum Zylinder dichtet d: n Kolben (3) vollständig ab. Bei beiden Kolbenarten ürde sich die Zähigkeit des kalten Öles unwesentlich auf der Kaltstart auswirken. Eine schwächere Batterie würde somit ausreichEn, damit der Anlasser den Motor durchdreht, Jeder Kolben (3) könnte auch mehrere Kolbenringe (5) haben. Der Kolben (3) kann sehr kurze gehalten werden, da er sich bei der Hin- uno Herbewegung nicht verkanten kann. Da der kurze mit den Pleueln verbundene kolben (3) nur ein geringes Gewicht aufweist, sind die Massenkräfte weitaus geringer als bei den Üblichen Kolbenmotoren. Daher können Motoren mit weniger Zylindern ur@ größerem Hubraum gebaut werden, ohne daß der Motorlauf durch unangenehme Schwingungen beeinträchtigt wird. Der Kolbenring (5), der Kolben (3) und der Zylinder (9) würden eine unbegrenzte Lebensdauer erhalten. Der Zylinder kann ebenfalls kurz gehalten werden. Der Motorblock wird im Gewicht dadurch sehr leicht und kann gut gekühlt werden. Somit ist der Kolbenring (5), der Kolben (3) und der Zylinder (9) keiner Hüchsttemperatur ausgesetzt, sondern nur einer mittleren Temperatur. Dadurch bleibt das Spiel zwischen dem Kolben (3) und der Zylinderwand konstant.Due to the low friction in the cylinder (9), the Reduced heat load. The largest piston diameter can have a little play Have cylinder wall. A single inserted piston ring (5) in the piston (3) would Sufficient for sealing and for stripping the oil from the cylinder liner, because a line contact with the cylinder seals d: n piston (3) completely. at The viscosity of the cold oil would have an insignificant effect on the two types of piston Affect cold start. A weaker battery would therefore be sufficient for the Starter cranks the engine, each piston (3) could also have multiple piston rings (5) have. The piston (3) can be kept very short because it is uno movement can not tilt. Because the short piston connected to the connecting rods (3) is only light in weight, the inertia forces are far less than with the usual piston engines. Therefore, engines with fewer cylinders can make ur @ larger ones Cubic capacity can be built without the engine running through uncomfortable Vibrations is affected. The piston ring (5), the piston (3) and the cylinder (9) would have an indefinite life. The cylinder can also be short being held. The engine block is very light in weight and can do well be cooled. Thus the piston ring (5), the piston (3) and the cylinder (9) not exposed to a maximum temperature, but only to a medium temperature. Through this the clearance between the piston (3) and the cylinder wall remains constant.
Dieser Motor ist auch einer herkömmlichen Ausführung in der Thermodynamik überlegen.This engine is also of a conventional design in thermodynamics think.
Der Kraftstoff wird somit vollständig im Verbrennungsraurn (18) komprimiert und verbrannt. Es bilden sich dabei im Abgas keine unverbrannten oder teilverbrannten Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid oder kondensierte Produkte, die an die Umgebungsluft abgegeben werden. Somit wird der Wirkungsgrad des Motors erhöht.The fuel is thus completely compressed in the combustion chamber (18) and burned. No unburned or partially burned ones are formed in the exhaust gas Hydrocarbons, carbon monoxide or condensed products that are released into the ambient air be delivered. This increases the efficiency of the engine.
Außer dieser Herabsetzung der Schadstoffe im Abgas bietet dieser Motor noch folgende Vorteile: Kein Schmierölverdünnung durch Benzin Größere Ölwechsel- und Inspektionsintervalle Geringere Rückstandsbildung im Zylinder infolge sauberer Verbrennung Geringere Instandhaltungskosten Eine hohe Motorleistung bei geringerem Motorgewicht und geringerem Kraftstoffverbrauch Fig. 2 zeigt einen Motor, bi dem zwei Kolben (3') mit einem Bügel fest miteinander verbunden sind. Die Pleuel (2) sind am Bügel drehbar gelagert (13).In addition to this reduction in pollutants in the exhaust, this engine offers the following advantages: No lubricating oil dilution by gasoline Larger oil change and inspection intervals Less residue build-up in the cylinder as a result of cleaner Combustion Lower maintenance costs A high engine power with less Engine weight and lower fuel consumption Fig. 2 shows an engine bi the two pistons (3 ') are firmly connected to one another with a bracket. The connecting rods (2) are rotatably mounted on the bracket (13).
Fig. 3 zeigt einen Motor, bei dem die Pleuel (2) mit dem Kolben (3") in einen Punkt (14) gelagert sind.Fig. 3 shows an engine in which the connecting rod (2) with the piston (3 ") are stored in a point (14).
Fig. 4 zeigt einen Motor, bei dem zuei Kolben (3''') mit einer Achse fest miteinander verbunden sind. Jedor '< an (3''') vird in gegenüberliegenden Zy Zylindern (5) geführt. Die Pleuel (2) sind an einem Quersteg der Achse gelagert (13).Fig. 4 shows an engine in which zuei piston (3 '' ') with an axis are firmly connected to each other. Jedor '<an (3' '') is in opposite Zy cylinders (5) out. The connecting rods (2) are mounted on a crosspiece of the axle (13).
Fig. 5 zeigt einen Motor, bei dem 3 Kolben (3'''') an einem T-Stück (15) gelagert (20) sind. Das T-Stück (15) muß mit dem Zapfen in der Lagerung (17) gelagert sein. Dieser Motor wie auch der Motor Fig. 2 kann einen oder unendlich viele Kolben aufweisen. Ferner ist es auch möglich, zwei bis unendlich viele Kurbelwellen (1), die jeweils an den Stirnseiten ein Stirnzahnrad (4) haben, in Reihe anzuordnen. Jedes Zahnrad (4) einer Kurbelwelle (1) muß mit dem anderen Zahnrad der anderen Kurbelwelle (1) kraftschlüssig verbunden sein. Der Brennkraftstoff in den Zylindern (9) muß gleichzeitig gezündet werden. Die Pleuel (2) sind am T-Stück (15) gelagert (13).Fig. 5 shows an engine in which 3 pistons (3 '' '') on a T-piece (15) are stored (20). The T-piece (15) must with the pin in the bearing (17) be stored. This motor, as well as the motor in FIG. 2, can be one or infinite have many pistons. It is also possible to have two to an infinite number of crankshafts (1), each of which has a spur gear (4) on the end faces, to be arranged in series. Each gear (4) of a crankshaft (1) must match the other gear of the other The crankshaft (1) must be positively connected. The fuel in the cylinders (9) must be ignited at the same time. The connecting rods (2) are mounted on the T-piece (15) (13).
Fig. 6 zeigt einen Boxer-Motor mit vier Kurbelwellen (1), vier Pleueln (2) und 5 Zahnrädern (4). Die Achse, die mit jedem Kolben (3'2 " ') verbunden ist, ist an je zwei Pleueln golagert (14). Dadurch haben die Kolben einen Zwangslauf. Das Zwischenzahnrad ist nicht unbedingt erforderlich.Fig. 6 shows a boxer engine with four crankshafts (1), four connecting rods (2) and 5 gears (4). The axle connected to each piston (3'2 "'), is mounted on two connecting rods each (14). This means that the pistons are forced to run. The intermediate gear is not absolutely necessary.
Dadurch, daO diese Motoren Fig. 1 bis Fig. 6 auf die Dauer eine konstant gute Abdichtung zwischen den Kolbenringen und Zylindern haben, sind sie für alle Uerbrennungskraftstoffe hervorragend geeignet. Wie Fig. 1 - 5 zeigt, ist kein Kolben durch die Anhangung an zwei Pleuel und die Anordnung der zwei parallelen Kurbelwellen einem Zwangslauf unterworfen. Bei diesen Motor-Konstruktionen 1, 2, 4 und 5 läßt sich der Winkel von den Kolbenlagerungen zu den Pleueln und Kurbelzapfen (8) optimal bestimmen, um eine günstige Kraftübertragung vom Kolben zu den Kurbelwellen zu erhalten.Because these motors, FIGS. 1 to 6, remain constant over time Having a good seal between the piston rings and cylinders, they are for everyone Combustion fuels are excellently suited. As shown in FIGS. 1-5, there is no piston by attaching it to two connecting rods and arranging the two parallel crankshafts subjected to a forced run. With these engine constructions 1, 2, 4 and 5 can be the angle from the piston bearings to the connecting rods and crank pins (8) is optimal determine in order to obtain a favorable power transmission from the piston to the crankshafts.
Bei jedem Motor wirkt bei der Kolbenbewegung nur die h21be Belastung auf die Lagerungen, Pleuel und Kurbelwellen ein. Die Motor ren Fig. 1, 2, 3 und 5 könnten auch als Boxer-Motor (19) gebaut uerden. Der Motor würde sehr ruhig laufen und es würden keine Reaktionen auftreten. Die Drehgeschwindigkeit der Kurbeluellen könnte bei diesen Motoren besser gesteuert und bestimmt werden.In every motor, only the h21be load acts on the piston movement on the bearings, connecting rods and crankshafts. The motor ren Fig. 1, 2, 3 and 5 could also be built as a boxer engine (19). The engine would run very smoothly and there would be no reactions. The speed of rotation of the crank could be better controlled and determined with these engines.
Bei den Motoren Fig. 2 und 5 können auch die Brennkemmern (los) untereinander n;it einer Öffnung verbungen scin.In the engines Fig. 2 and 5, the combustion chambers (loose) can also be with one another n; with an opening verbungen scin.
Durch die gute Abdictitung im Verbrennungsraum würden sich die notwendigen Verdichtungsdrücke und die Temperatur für die Selbstentzündung bei Dieselmotoren viel besser erzielen lassen.Due to the good sealing in the combustion chamber, the necessary Compression pressures and the temperature for self-ignition in diesel engines can be achieved much better.
Alle Motoren Fig. 1 bis Fig. 6 können sowohl als Viertakt-, Zweitakt- und Dieselmotor gebaut werden.All engines Fig. 1 to Fig. 6 can be used as four-stroke, two-stroke and diesel engines are built.
Das Arbeits- und Anordungsprinzip ist auch fiir Kompressoren und Pumpen analog anwendbar.The working and arrangement principle is also applicable to compressors and pumps applicable analogously.
Anl n Fig. 1 bis Fig. 6 Patentansprüche 1 bis 30 L e e r s e i t e Anl n FIGS. 1 to 6 of patent claims 1 to 30 L. e e r e i t e
Claims (30)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19772746476 DE2746476A1 (en) | 1977-10-15 | 1977-10-15 | Lifting piston IC engine - has twin piston rods to reduce wear and noise and increase efficiency |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19772746476 DE2746476A1 (en) | 1977-10-15 | 1977-10-15 | Lifting piston IC engine - has twin piston rods to reduce wear and noise and increase efficiency |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2746476A1 true DE2746476A1 (en) | 1979-04-19 |
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ID=6021534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19772746476 Pending DE2746476A1 (en) | 1977-10-15 | 1977-10-15 | Lifting piston IC engine - has twin piston rods to reduce wear and noise and increase efficiency |
Country Status (1)
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DE (1) | DE2746476A1 (en) |
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- 1977-10-15 DE DE19772746476 patent/DE2746476A1/en active Pending
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